如何计算力和功
逐步学习如何计算力（F = ma）和功（W = Fd）。涵盖合力、功能定理、功率和实际工程应用。
什么是放射性衰变？
放射性衰变是不稳定原子核自发地发射粒子或辐射以达到更稳定状态的过程。原子核含有质子和中子，当质子和中子的比例不在稳定范围内时，原子核会通过衰变来调整。衰变是随机过程——无法预测特定原子何时衰变，但可以统计性地预测大量原子的衰变行为。放射性衰变是核能、放射性定年和核医学的基础。
α衰变、β衰变和γ衰变
α衰变释放出由2个质子和2个中子组成的α粒子（即氦-4核），使原子序数减少2、质量数减少4。β衰变有两种：β⁻衰变中中子转变为质子并释放电子和反中微子；β⁺衰变中质子转变为中子并释放正电子和中微子。γ衰变释放高能电磁辐射（γ射线），通常伴随α或β衰变发生，原子核从激发态释放多余能量。三种衰变的穿透力不同：α粒子被纸张阻挡，β粒子被铝板阻挡，γ射线需要厚铅或混凝土。
半衰期
半衰期(t₁/₂)是放射性物质衰变到其原始量一半所需的时间。不同放射性同位素的半衰期差异巨大：碳-14约5,730年，铀-238约45亿年，而某些人造同位素的半衰期不到一秒。衰变遵循指数规律：N(t) = N₀ × (1/2)^(t/t₁/₂)，其中N₀是初始数量，t是经过的时间。经过一个半衰期剩50%，两个半衰期剩25%，三个半衰期剩12.5%，以此类推。
放射性定年
放射性定年利用已知半衰期的放射性同位素来确定物质或事件的年龄。碳-14定年法用于测定5万年以内的有机材料年龄——活的生物体不断从大气中吸收碳-14，死后碳-14开始衰变。通过测量剩余碳-14的比例可以计算死亡时间。对于更古老的岩石和矿物，使用半衰期更长的同位素如钾-40（半衰期12.5亿年）和铀-238。
衰变链
许多放射性同位素不会一步衰变到稳定状态，而是经历一系列连续的衰变步骤，称为衰变链或衰变系列。例如，铀-238经过14步衰变（包括8次α衰变和6次β衰变）最终变为稳定的铅-206。每一步都有自己的半衰期和衰变模式。在衰变链中，如果母核的半衰期远长于子核，则会达到放射性平衡，各中间产物的衰变速率相等。
放射性同位素的应用
放射性同位素在医学、工业和科研中有广泛应用。在核医学中，放射性示踪剂（如锝-99m）用于诊断成像，放射性碘-131用于治疗甲状腺疾病。在工业中，放射性同位素用于无损检测（探查焊缝缺陷）、测厚和消灭害虫。在科研中，放射性标记用于追踪化学反应路径和生物过程。烟雾探测器使用微量的镅-241。核电站利用铀和钚的裂变释放能量发电。
辐射防护
辐射防护遵循三个基本原则：时间、距离和屏蔽。尽量减少暴露时间，尽可能远离辐射源（辐射强度与距离的平方成反比），使用适当的屏蔽材料。不同类型的辐射需要不同的屏蔽：α粒子被皮肤或纸张阻挡，β粒子需要几毫米铝或塑料，γ射线和X射线需要铅、混凝土或厚钢。辐射剂量以希沃特(Sv)为单位，公众年剂量限值通常为1 mSv。